TRIZ의 모순을 이용한 반도체 웨이퍼 손실 및 효율개선

심홍균; 송용원; 노준선

doi:http://dx.doi.org/10.47116/apjcri.2021.11.01

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자료유형: 학술저널

저자정보: 심홍균 (SKHYNIX 반도체) 송용원 (독립연구자) 노준선 (SK HYNIX)

저널정보: 아태인문사회융합기술교류학회 아시아태평양융합연구교류논문지 아시아태평양융합연구교류논문지 제7권 제11호

발행연도: 2021.11

수록면: 1 - 14 (14page)

DOI: http://dx.doi.org/10.47116/apjcri.2021.11.01

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인공지능과 Big Data 관련 산업이 성장함에 따라 필수적 요소인 반도체 산업은 발전을 거듭하고 있다. 현재의 반도체는 머리카락보다 수만 배 더 얇은 나노 미터 스케일 두께의 선폭을 이용하여 집적도가 높은 반도체가 개발되고 있으며, 이를 생산장비에 적용하여 대량 생산을 한다. 본 논문은 반도체 제조 과정 중 웨이퍼에 회로를 형성하는 수많은 공정 중에서 반도체 내부 회로의 선폭의 형성을 도와주는 감광액(Photoresist)을 제거하는 식각(Ashing) 공정에서 발생하는 문제를 다루고 있다. 식각공정을 진행하는 과정 중 에어락이라고 하는 압력 변환 공간 내부에서 웨이퍼의 미끄러짐이 발생한다. 이 문제로 인하여 웨이퍼 손실이 발생하며, 또한 생산장비의 멈춤으로 인해 장비 가동이 정지되며 효율 저하 문제가 발생한다. 생산 장비의 효율 저하로 인하여 반도체의 생산량 역시 감소한다. 웨이퍼 손실을 줄이고 효율이 극대화되어야만 한정된 장비와 정해진 시간 안에 손실 없는 최대의 생산이 가능하며, 이는 기업의 이익과 연결된다. 생산장비 효율 저하의 한 원인인 장비의 순간 정지 (Break Maintenance, BM) 문제를 개선 함으로써 웨이퍼 손실을 줄이는 동시에 효율이 저하되는 문제를 해결하였다. 한가지의 물성에 상반되는 두 가지의 특성이 요구되는 난제이었으나, TRIZ의 문제 해결 방법 중 원인 결과 사슬분석을 통하여 정확한 문제를 분석하였으며, 모순 문제를 40가지 발명원리를 이용하여 해결하였다.

With the growth of artificial intelligence and Big Data-related industries, the semiconductor industry, which is an essential element, continues to develop. Currently, semiconductors are being developed using nanometa-scale wire widths tens of thousands of times thinner than hair, and they are being applied to production equipment for mass production. This paper addresses the problem arising from the Ashing process, which eliminates photoresist and helps form linewidth of semiconductor internal circuits, among numerous processes that form circuits on wafers during the semiconductor manufacturing process. In the process of proceeding with the etching process, a wafer slides occurs inside a pressure conversion space called an air lock. Due to this problem, wafer loss occurs, and the operation of the device is stopped due to the stop of the production equipment, resulting in a problem of decreasing efficiency. Due to this problem, wafer loss occurs, and the operation of the device is stopped due to the stop of the production equipment, resulting in a problem of decreasing efficiency. Semiconductor production also decreases due to the decrease in efficiency of production equipment. Only by reducing chip losses and maximizing efficiency can limited equipment and maximum production without loss within a certain period of time can companies benefit. Semiconductor production is also reduced due to reduced efficiency of production equipment. Only when wafer loss is reduced and efficiency is maximized can limited equipment and maximum production without loss in a given time, which is linked to corporate profits. This paper is aimed to solve the problem of reducing chip loss and decreasing efficiency by improving the instantaneous maintenance (BM) of the device, which is one of the reasons for the decrease in efficiency of the device. Although two characteristics that contradict one physical property are required, the exact problem is solved by analyzing the cause and effect of TRIZ's problem solving method and chain analysis, and the contradiction problem is solved by using 40 inventive principles.

#모순 #베스펠 #식각 #트리즈 #CONTRADICTION #VESPEL #ETCH #TRIZ

참고문헌 (11)

참고문헌 신청

D. Y. Kim / 2015 / Latest semiconductor process technology / The Magazine of the IEEE 42(1):91~98

http://www.samsungsemiconstory.com/2206

http://www.samsungsemiconstory.com/2523

http://www.samsungsemiconstory.com/1667

심홍균 / 2021 / Utilization of TRIZ to Solve the Quality Problems in Semiconductor Etching Process / 아시아태평양융합연구교류논문지 7(2):99~109

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